Ligase

En biochimie , une ligase est une enzyme qui peut catalyser la jonction (ligature) de deux grosses molécules en formant une nouvelle liaison chimique . Cela se fait généralement par hydrolyse d'un petit groupe chimique pendant sur l'une des plus grosses molécules ou l'enzyme qui catalyse la jonction de deux composés, par exemple les enzymes qui catalysent la jonction de CO , CS , CN , etc. En général, une ligase catalyse la jonction de deux composés. réaction suivante :

Ab + C → A–C + b ou parfois

Ab + cD → A–D + b + c + d + e + f où les lettres minuscules peuvent signifier les petits groupes dépendants. La ligase peut joindre deux morceaux complémentaires d'acide nucléique et réparer les cassures simple brin qui surviennent dans l'ADN double brin lors de la réplication . ]

Nomenclature

Les noms communs des enzymes ligases incluent également l' ADN ligase , une enzyme couramment utilisée dans les laboratoires de biologie moléculaire pour joindre des fragments d' ADN . D'autres noms communs pour les ligases incluent " synthétase ", car elles sont utilisées pour synthétiser de nouvelles molécules.

La nomenclature biochimique a parfois distingué les synthétases des synthases et a parfois traité les mots comme des synonymes. Selon une définition, les synthases n'utilisent pas l'énergie des nucléosides triphosphates (tels que l'ATP, le GTP, le CTP, le TTP et l'UTP), tandis que les synthases utilisent des nucléosides triphosphates. On dit aussi qu'une synthase est une lyase (une lyase est une enzyme qui catalyse la rupture de diverses liaisons chimiques par des moyens autres que l'hydrolyse et l'oxydation , souvent en formant une nouvelle double liaison ou structure cyclique) et ne nécessite pas d'énergie, tandis qu'une la synthétase est une ligase (une ligase est une enzyme qui relie deux produits chimiques ou composés) et nécessite donc de l'énergie. cependant, la Commission mixte sur la nomenclature biochimique (JCBN) stipule que la «synthase» peut être utilisée avec n'importe quelle enzyme qui catalyse la synthèse (qu'elle utilise ou non le nucléoside triphosphate), tandis que la «synthétase» doit être utilisée comme synonyme.

Catégorie EC 6.1 (forme des obligations CO)

EC 6.1.1 Aminoacyl - t RNA-forming ligases ou composés apparentés

EC 6.1.1.1 tyrosine — t ARN ligase

EC 6.1.1.2 tryptophane — t ARN ligase

EC 6.1.1.3 thréonine — t ARN ligase

EC 6.1.1.4 leucine — t ARN ligase

EC 6.1.1.5 isoleucine — t ARN ligase

EC 6.1.1.6 lysine — t ARN ligase

EC 6.1.1.7 alanine — t ARN ligase

CE 6.1.1.8 supprimé

EC 6.1.1.9 valine — t ARN ligase

EC 6.1.1.10 méthionine — t ARN ligase

EC 6.1.1.11 sérine — t ARN ligase

EC 6.1.1.12 aspartate — t ARN ligase

EC 6.1.1.13 D-alanine-poly(phosphoribitol) ligase

EC 6.1.1.14 glycine — t ARN ligase

EC 6.1.1.15 proline — t ARN ligase

EC 6.1.1.16 cystéine — t ARN ligase

EC 6.1.1.17 glutamate — t ARN ligase

EC 6.1.1.18 glutamine — t ARN ligase

EC 6.1.1.19 arginine — t ARN ligase

EC 6.1.1.20 phénylalanine — t ARN ligase

EC 6.1.1.21 histidine — t ARN ligase

EC 6.1.1.22 asparagine — t ARN ligase

EC 6.1.1.23 aspartate— ARNt ^Asn ligase

EC 6.1.1.24 glutamate — t ARN ^Gln ligase

CE 6.1.1.25 supprimé

EC 6.1.1.26 pyrrolysine — t ARN ^Pyl ligase

EC 6.1.1.27 O-phosphosérine— t ARN ligase

CE 6.1.1.28 supprimé

EC 6.1.2 Acide-alcool ligases (ester synthases)

EC 6.1.2.1 D-alanine—(R)-lactate ligase

EC 6.1.2.2 nébramycine 5' synthase

EC 6.1.3 cyclo-ligases

EC 6.1.3.1 oléfine β-lactone synthétase

Catégorie EC 6.2 (formulaires liens CS)

EC 6.2.1 Acide-thiol ligases

EC 6.2.1.1 acétate—CoA ligase

EC 6.2.1.2 Acide à chaîne moyenne CoA ligase

EC 6.2.1.3 acide gras à longue chaîne—CoA ligase

EC 6.2.1.4 succinate—CoA ligase (ancien GDP)

EC 6.2.1.5 succinate—CoA ligase (ancien ADP)

EC 6.2.1.6 glutarate—CoA ligase

EC 6.2.1.7 cholate—CoA ligase

EC 6.2.1.8 oxalate—CoA ligase

EC 6.2.1.9 malate—CoA ligase

Acide EC 6.2.1.10—CoA ligase (formateur de GDP)

EC 6.2.1.11 biotine—CoA ligase

EC 6.2.1.12 4-coumarate—CoA ligase

EC 6.2.1.13 acétate—CoA ligase (ancien ADP)

EC 6.2.1.14 6-carboxyhexanoate—CoA ligase

EC 6.2.1.15 arachidonate—CoA ligase

EC 6.2.1.16 acétoacétate—CoA ligase

EC 6.2.1.17 propionate—CoA ligase

EC 6.2.1.18 citrate—CoA ligase

EC 6.2.1.19 protéine ligase d'acide gras à longue chaîne

EC 6.2.1.20 [protéine porteuse d'acyle] ligase d'acide gras à longue chaîne

EC 6.2.1.21 supprimé, transféré à EC 6.2.1.30

EC 6.2.1.22 [citrate (pro-3S)-lyase] ligase

EC 6.2.1.23 dicarboxylate—CoA ligase

EC 6.2.1.24 phytanate—CoA ligase

EC 6.2.1.25 benzoate—CoA ligase

EC 6.2.1.26 o-succinylbenzoate—CoA ligase

EC 6.2.1.27 4-hydroxybenzoate—CoA ligase

EC 6.2.1.28 3α,7α-dihydroxy-5β-cholestanate—CoA ligase

EC 6.2.1.29 supprimé, transféré à EC 6.2.1.7

EC 6.2.1.30 phénylacétate—CoA ligase

EC 6.2.1.31 2-furoate—CoA ligase

EC 6.2.1.32 anthranilate—CoA ligase

EC 6.2.1.33 4-chlorobenzoate—CoA ligase

EC 6.2.1.34 trans -féruloyl-CoA synthase

EC 6.2.1.35 acétate—[protéine porteuse d'acyle] ligase

EC 6.2.1.36 3-hydroxypropionyl-CoA synthétase

EC 6.2.1.37 3-hydroxybenzoate—CoA ligase

EC 6.2.1.38 (2,2,3-triméthyl-5-oxocyclopent-3-ényl)acétyl-CoA synthase

EC 6.2.1.39 [protéine porteuse butyrosine-acyle]—L-glutamate ligase

EC 6.2.1.40 4-hydroxybutyrate—CoA ligase (formant AMP)

EC 6.2.1.41 3-[(3a S ,4 S ,7a S )-7a-méthyl-1,5-dioxo-octahydro-1 H -indén-4-yl]propanoate—CoA ligase

EC 6.2.1.42 3-oxocholest-4-en-26-oate—CoA ligase

EC 6.2.1.43 2-hydroxy-7-méthoxy-5-méthyl-1-naphtoate—CoA ligase

EC 6.2.1.44 3-(méthylthio)propionyl—CoA ligase

EC 6.2.1.45 enzyme d'activation de l'ubiquitine E ₁

EC 6.2.1.46 L - allo - isoleucine:holo-[peptidyl CmaA carrier protein] ligase

EC 6.2.1.47 [acyl-carrier-protein] ligase d'acide gras à chaîne moyenne

EC 6.2.1.48 carnitine-CoA ligase

EC 6.2.1.49 FadD28 adénylyltransférase d'acide gras à longue chaîne

EC 6.2.1.50 4-hydroxybenzoate adénylyltransférase FadD22

EC 6.2.1.51 4-hydroxyphénylalcanoate adénylyltransférase FadD29

EC 6.2.1.52 Lampyris luciférine— CoA ligase

EC 6.2.1.53 L-proline—[protéine porteuse L-prolyle] ligase

EC 6.2.1.54 D-alanine—[protéine porteuse D-alanyl] ligase (26 avril 2018)

EC 6.2.1.55 E1 Enzyme activatrice SAMP

EC 6.2.1.56 4-hydroxybutyrate—CoA ligase (ancien ADP)

EC 6.2.1.57 FadD23 adénylase/transférase d'acide gras à longue chaîne

EC 6.2.1.58 isophtalate—CoA ligase

EC 6.2.1.59 FadD26 adénylase/transférase d'acide gras à longue chaîne

EC 6.2.1.60 Marinolate—CoA ligase

Catégorie CE 6.3 (formulaires obligations CN)

EC 6.3.1 Acide-ammoniac (ou amine) ligases (amide synthases)

EC 6.3.1.1 aspartate—ammoniaque ligase

CE 6.3.1.2 glutamine synthétase

EC 6.3.1.3 supprimé, transféré à EC 6.3.4.13

EC 6.3.1.4 aspartate-ammonium ligase (ancien ADP)

CE 6.3.1.5 NAD ⁺ synthase

EC 6.3.1.6 glutamate-éthylamine ligase

EC 6.3.1.7 4-méthylèneglutamate—ammoniac ligase

EC 6.3.1.8 glutathionylspermidine synthase

EC 6.3.1.9 trypanothione synthase

EC 6.3.1.10 adénosylcobinamide-phosphate synthase

EC 6.3.1.11 glutamate-putrescine ligase

EC 6.3.1.12 D-aspartate ligase

EC 6.3.1.13 L-cystéine:1D- myo-inositol 2-amino-2-désoxy-α-D-glucopyranoside ligase

EC 6.3.1.14 diphtine—ammoniaque ligase

EC 6.3.1.15 8-desmethylnovobiocate synthase

EC 6.3.1.16 supprimé, transféré à EC 6.3.3.6

EC 6.3.1.17 β-citylglutamate synthase

EC 6.3.1.18 γ-glutamylanilide synthase

EC 6.3.1.19 protéine ligase procaryote de type ubiquitine

EC 6.3.1.20 lipoate—protéine ligase

EC 6.3.2 ligases d'acides aminés (synthases peptidiques)

EC 6.3.2.1 pantoate—β-alanine ligase (formant AMP)

EC 6.3.2.2 glutamate-cystéine ligase

CE 6.3.2.3 glutathion synthétase

EC 6.3.2.4 D-alanine—D-alanine ligase

CE 6.3.2.5 Phosphopantothénate -cystéine ligase (CTP)

EC 6.3.2.6 phosphoribosylamino imidazolesuccinocarboxamide synthase

EC 6.3.2.7 UDP-N-acétylmuramoyl-L-alanyl-D-glutamate—L-lysine ligase

EC 6.3.2.8 UDP-N-acétylmuramate—L-alanine ligase

EC 6.3.2.9 UDP-N-acétylmuramoylalanine—D-glutamate ligase

EC 6.3.2.10 UDP-N-acétylmuramoylalanyl-tripeptide—D-alanyl-D-alanine ligase

CE 6.3.2.11 carnosine synthase

EC 6.3.2.12 dihydrofolate synthétase

EC 6.3.2.13 UDP - N -acétylmuramoyl-L-alanyl-D-glutamate—2,6-diaminopimélate ligase

EC 6.3.2.14 entérobactine synthase

EC 6.3.2.15 supprimé, transféré à EC 6.3.2.10

EC 6.3.2.16 D-alanine—alanyl-poly(glycérolphosphate) ligase

EC 6.3.2.17 tétrahydrofolate synthase

EC 6.3.2.18 γ-glutamylhistamine synthase

EC 6.3.2.19 supprimé, transféré à EC 6.2.1.45, :EC 2.3.2.23 et :EC 6.3.2.20 indoleacetate-lysine synthetase

EC 6.3.2.21 supprimé, tran 6.3.2.49

EC 6.3.2.22 supprimé, transféré à EC 6.3.1.14

EC 6.3.2.23 homoglutathion synthétase

EC 6.3.2.24 tyrosine—arginine ligase

EC 6.3.2.25 tubuline—tyrosine ligase

EC 6.3.2.26 N -(5-amino-5-carboxypentanoyl)-L-cystéinyl-D-valine synthase

EC 6.3.2.27 supprimé, déplacé vers EC 6.3.2.38 et EC 6.3.2.39

EC 6.3.2.28 L-acide aminé α-ligase

EC 6.3.2.29 cyanophycine synthase (ajout de L-aspartate)

EC 6.3.2.30 cyanophycine synthase (ajout de L-arginine)

EC 6.3.2.31 coenzyme F ₄₂₀ -0:L-glutamate ligase

EC 6.3.2.32 coenzyme γ-F ₄₂₀ -2:α-L-glutamate ligase

EC 6.3.2.33 tétrahydrosarcinaptérine synthase

EC 6.3.2.34 coenzyme F ₄₂₀ -1:γ-L-glutamate ligase

EC 6.3.2.35 D-alanine—D-sérine ligase

EC 6.3.2.36 4-phosphopantoate—β-alanine ligase

EC 6.3.2.37 UDP - N -acétylmuramoyl-L-alanyl-D-glutamate—D-lysine ligase

EC 6.3.2.38 N ² -cithryl- N ⁶ -acétyl- N ⁶ -hydroxylysine synthase

EC 6.3.2.39 aérobactine synthase

EC 6.3.2.40 cyclopeptine synthase

EC 6.3.2.41 N -acétylaspartylglutamate synthase

EC 6.3.2.42 N -acétylaspartylglutamylglutamate synthase

EC 6.3.2.43 [protéine lisW de la biosynthèse de la lysine] - L-2-aminoadipate ligase

EC 6.3.2.44 pantoate—β-alanine ligase (ancien ADP)

EC 6.3.2.45 UDP - N -acétylmuramate L-alanyl-γ-D-glutamyl-méso-2,6-diaminoheptanedioate ligase

EC 6.3.2.46 fumarate—( S )-2,3-diaminopropanoate ligase

EC 6.3.2.47 dapdiamide synthétase

EC 6.3.2.48 L-acide aminé spécifique de la L-arginine ligase

EC 6.3.2.49 L-alanine-L-anticapsine ligase

EC 6.3.2.50 téuazonate synthétase

EC 6.3.2.51 phosphopantothénate-cystéine ligase (ATP)

EC 6.3.2.52 jasmonoyl—L-aminoacide synthétase

EC 6.3.2.53 UDP-N-acétylmuramoyl-L-alanine—L-glutamate ligase

EC 6.3.2.54 L-2,3-diaminopropanoate—citrate ligase

EC 6.3.2.55 2-[(L-alanin-3-ylcarbamoyl)méthyl]-3-(2-aminoéthylcarbamoyl)-2-hydroxypropanoate synthase

EC 6.3.2.56 staphyloferrine B synthase

EC 6.3.2.57 staphyloferrine A synthase

EC 6.3.2.58 D-ornithine—citrate ligase

EC 6.3.3 Cyclo-ligases

EC 6.3.3.1 phosphoribosylformylglycinamidine cycloligase

EC 6.3.3.2 5-formyltétrahydrofolate cyclo-ligase

EC 6.3.3.3 desthiobiotine synthase

EC 6.3.3.4 (carboxyéthyl)arginine-β-lactame synthase

EC 6.3.3.5 O-uréido-D-sérine cyclo-ligase

EC 6.3.3.6 carbapénam-3-carboxylate synthase

EC 6.3.3.7 Ni-syrohydrochlorine a,c -diamide cyclase réductrice

EC 6.3.4 Autres ligases carbone-azote

EC 6.3.4.1 supprimé, transféré à EC 6.3.5.2

EC 6.3.4.2 CTP synthase (hydrolyseur de glutamine)

EC 6.3.4.3 formiate—tétrahydrofolate ligase

EC 6.3.4.4 adénylosuccinate synthase

EC 6.3.4.5 argininosuccinate synthase

EC 6.3.4.6 urée carboxylase

EC 6.3.4.7 ribose-5-phosphate—ammoniaque ligase

EC 6.3.4.8 acétate d'imidazole—phosphoribosyldiphosphate ligase

EC 6.3.4.9 biotine—[méthylmalonyl-CoA-carboxytransférase] ligase

EC 6.3.4.10 biotine—[propionyl-CoA-carboxylase (hydrolyseur d'ATP)] ligase

EC 6.3.4.11 biotine—[méthylcrotonoyl-CoA-carboxylase] ligase

EC 6.3.4.12 glutamate-méthylamine ligase

EC 6.3.4.13 phosphoribosylamine—glycine ligase

EC 6.3.4.14 biotine carboxylase

EC 6.3.4.15 biotine—(acétyl-CoA-carboxylase) ligase

EC 6.3.4.16 carbamoyl-phosphate synthase (ammoniaque)

EC 6.3.4.17 formiate—dihydrofolate ligase

EC 6.3.4.18 5-(carboxyamino) imidazole ribonucléotide synthase

EC 6.3.4.19 ARNt-Ile-lysidine synthétase

EC 6.3.4.20 7-cyano-7-déazaguanine synthase

EC 6.3.4.21 Nicotinate phosphoribosyltransférase

EC 6.3.4.22 ARNt - Ile ² -agmatinylcytidine synthase

EC 6.3.4.23 formiate—phosphoribosylaminoimidazole carboxamide ligase

EC 6.3.4.24 tyramine—L-glutamate ligase

EC 6.3.5.1 NAD ⁺ synthase (hydrolyseur de glutamine)

EC 6.3.5.2 GMP synthase (hydrolyseur de glutamine)

EC 6.3.5.3 phosphoribosylformylglycinamidine synthase

EC 6.3.5.4 asparagine synthase (hydrolyseur de glutamine)

EC 6.3.5.5 carbamoyl-phosphate synthase (hydrolyseur de glutamine glutamine)

EC 6.3.5.6 asparaginyl- t RNA synthase (hydrolyseur hydrolysant)

EC 6.3.5.7 glutaminyl - t RNA synthase (hydrolyseur de glutamine)

EC 6.3.5.8 supprimé, déplacé vers EC 2.6.1.85

EC 6.3.5.9 birinate d'hydrogène, a,c -diamide synthase (hydrolyseur de glutamine)

EC 6.3.5.10 adénosylcobirate synthase (hydrolyseur de glutamine)

EC 6.3.5.11 cobyrinate a,c -diamide synthase

EC 6.3.5.12 Ni-syrohydrochlorin a,c -diamide synthase

EC 6.3.5.13 isoglutaminyl lipid II synthase (hydrolyseur de glutamine)

Catégorie EC 6.4 (formulaires liens CC)

EC 6.4.1.1 pyruvate carboxylase

EC 6.4.1.2 acétyl-CoA carboxylase

EC 6.4.1.3 propionyl-CoA carboxylase

EC 6.4.1.4 méthylcrotonoyl-CoA carboxylase

EC 6.4.1.5 géranyl-CoA carboxylase

EC 6.4.1.6 acétone carboxylase

EC 6.4.1.7 2-oxoglutarate carboxylase

EC 6.4.1.8 acétophénone carboxylase

EC 6.4.1.9 coenzyme F430 synthétase

Catégorie CE 6.5 (sous forme d'esters phosphoriques)

CE 6.5.1.1 ADN ligase (ATP)

EC 6.5.1.2 ADN ligase (NAD ⁺ )

CE 6.5.1.3 ARN ligase (ATP)

EC 6.5.1.4 ARN-phosphate-3'-terminal cyclase (ATP)

EC 6.5.1.5 ARN phosphate -'-terminal cyclase (GTP)

EC 6.5.1.6 ADN ligase (ATP ou NAD ⁺ )

EC 6.5.1.7 ADN ligase (ATP, ADP ou GTP)

EC 6.5.1.8 Ligase d'acide nucléique 3'-phosphate/5'-hydroxy

Catégorie EC 6.6 (forme des liaisons de coordination d'un métal avec des ligands azotés)

EC 6.6.1 Former des complexes de coordination

EC 6.6.1.1 chélatase de magnésium

EC 6.6.1.2 cobaltchélatase

Classement

Les ligases sont classées en six sous-classes avec un système de numérotation CE sous la catégorisation CE 6.-.-.-. Le deuxième chiffre définit la nature exacte du lien :

• EC 6.1 , comprend les ligases utilisées pour former des liaisons oxygène - carbone .
  • EC 6.1.1 Les ligases forment des aminoacyl-ARNt et des composés apparentés.
  • EC 6.1.2 Ligases acide-alcool (esters synthases).
• EC 6.2 , ligase utilisée pour former des liaisons carbone- soufre .
  • EC 6.2.1 Acide-thiol ligases.
• EC 6.3 , comprend les ligases utilisées pour créer des liaisons carbone- azote .
  • EC 6.3.1 Acide-ammoniac (ou amine) ligases (amides synthases).
  • EC 6.3.2 Ligases acides-aminoacides (synthases peptidiques).
  • EC 6.3.3 Cyclo-ligases.
  • EC 6.3.4 Autres ligases carbone-azote.
  • EC 6.3.5 Ligases carbone-azote avec la glutamine comme amido-N-donneur.
• EC 6.4 , englobe les ligases qui forment des liaisons carbone-carbone.
• EC 6.5 , comprend les ligases qui forment des esters phosphoriques .
• EC 6.6 , ligase utilisée comme liaison azote- métal .
  • EC 6.6.1 Former des complexes de coordination.

ADN ligases

ADN ligase (ATP)

L' ADN ligase est l'un des groupes les plus importants de la classification des ligases . La jonction des ADN ligases est formée de deux brins d'ADN formés à l'aide d'un diester phosphorique. Par conséquent, les ADN ligases sont classées comme EC 6.5.

Les ADN ligases ont été découvertes en 1967 par les laboratoires de Gellert, Lehman, Richardson et Hurwitz, représentant un événement important en biologie moléculaire. Ceux-ci sont importants pour la réplication et la réparation de l'ADN dans tout le corps. Les ligases ont été essentielles au développement du clonage moléculaire et à plusieurs ramifications ultérieures de la biotechnologie de l'ADN. Le déficit génétique en ADN ligases chez l'homme a été lié à plusieurs syndromes cliniques caractérisés par une immunodéficience, une radiosensibilité et des anomalies du développement. Dans cette classification, nous trouvons l'ADN ligase (ATP) et l'ADN ligase (NAD ⁺ ) qui sont enregistrées et acceptées par le Comité de nomenclature de l'Union internationale de biochimie et de biologie moléculaire (NC-IUBMB) par son acronyme en anglais. ]

ADN ligase (ATP)

Il catalyse la formation d'un phosphodiester au site d'une cassure duplex de l'ADN simple brin. Dans une certaine mesure, l'ARN peut également agir comme substrat.

• Réaction : ATP + (désoxyribonucléotides) _n + (désoxyribonucléotides) _m = AMP + diphosphate + (désoxyribonucléotides) _n+m ]

ADN ligase (NAD+)

Il a la même action que l'ADN ligase (ATP) de catalyser la formation d'un phosphodiester, seul le NAD+ est utilisé dans la réaction à la place de l'ATP.

• Réaction : NAD ⁺ + (désoxyribonucléotides) _n + (désoxyribonucléotides) _m = AMP + nicotinamide nucléotide + (désoxyribonucléotides) _n+m ]

ARN ligases

Ils appartiennent au groupe des ligases et leur fonction est de former des liaisons phosphore-ester. Dans cette classification, nous trouvons l'ARN ligase (ATP). ]

ARN ligase (ATP)

Convertit l'ARN linéaire en une forme circulaire par transfert

• Réaction : ATP + (ribonucléotide) _n + (ribonucléotide) _m = AMP + diphosphate + (ribonucléotide) _n+m ]

Exemples

• Pyruvate carboxylase
• aminoacyl ARNt synthétase

Références

• EC 6. Liens du Département de chimie de Queen Mary, Université de Londres